1. 작업원리

열팽창 계수 측정기는 온도가 변할 때 재료의 크기 변화를 측정하여 열팽창 특성을 계산한다.그 핵심 원리는 재료의 열팽창 효과에 기초한다: 온도가 높아지면 재료 내부의 질점 진동이 심해지고 평균 간격이 커져 부피 또는 길이가 팽창한다.기기는 고정밀 변위 센서를 통해 시료 길이 변화를 실시간으로 포착하고 온도 제어 모듈과 결합해 온도 데이터를 얻어 최종적으로 공식 알파=(L-L₀)/(L₀×T)에 따라 열팽창 계수(α)를 계산하는데 그중 L₀는 초기 길이이고 L은 온도 변화 후의 길이이며 T는 온도 변화량이다.

2. 핵심 구조 해석

변위 측정 시스템

센서 유형: 레이저 간섭기나 전감 변위계를 사용하여 정밀도가 마이크로미터급에 달한다.레이저 간섭기는 반사 광정차를 통해 변위를 계산하고, 전감 변위계는 철심과 코일의 상대적인 운동을 이용하여 변위 변화를 측정한다.

역할: 샘플의 길이 변화를 실시간으로 모니터링하여 데이터의 정확성을 확보합니다.

온도 제어 시스템

가열 소자: 저항사 또는 이규화 몰리브덴 가열기, 액체 질소 냉각 시스템과 함께 실온에서 1650 ℃ 까지의 넓은 온도 구역 제어를 실현한다.

온도 조절 방식: PID 온도 컨트롤러는 열전대 피드백을 결합하여 온도 균일성(±0.1 ℃)을 확보하고 국부적인 과열로 인한 측정 오차를 피한다.

샘플 지지 및 구동 기구

퍼팅식 구조: 샘플은 가열로에 넣고 팽창할 때 퍼팅을 추진하여 변위를 발생시키고 센서는 변위를 전신호로 전환한다.

입식/수평식 설계: 입식 구조는 팽창보다 많은 샘플 (예: 세라믹) 을 수축하고 샘플과 지지대가 분리되지 않도록 하는 데 적용됩니다.수평 구조는 일반적인 재료 테스트에 적용됩니다.

진공 및 분위기 제어 시스템

진공 시스템: 직렬 펌프, 확산 펌프로 구성되어 측정 환경이 깨끗하고 산화를 방지합니다.

분위기 제어: 질소, 아르곤과 같은 불활성 가스 또는 진공 환경을 지원하여 다양한 재료 테스트 요구에 적합합니다.

데이터 분석 및 제어 시스템

소프트웨어 기능: Windows 시스템의 분석 소프트웨어를 기반으로 전자동 측정 제어, 데이터 기록, 곡선 그리기 및 열 팽창 계수 계산을 실현합니다.

안전 보호: 냉각수 유량 모니터링, 난로체 과열 4급 상호 잠금 보호 등 기능을 갖추고 설비의 안전 운행을 확보한다.

3. 응용과 우세

열팽창계수측정기는 금속, 도자기, 고분자재료 등 분야에 널리 응용되며 선형열팽창계수, 유리화전환온도, 상변온도 등 매개 변수를 측정할수 있다.비접촉 측정, 고해상도 및 절대 측정 방법 (교정 불필요) 은 테스트 정밀도와 효율을 크게 향상시키고 재료 개발 및 품질 제어에 중요한 데이터 지원을 제공합니다.